Научная статья на тему 'Обучение учащихся моделированию как универсальному учебному действию при изучении математики'

Обучение учащихся моделированию как универсальному учебному действию при изучении математики Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
335
65
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
CETERIS PARIBUS
Область наук
Ключевые слова
МОДЕЛЬ / КРИТЕРИИ МОДЕЛИ / СТРУКТУРА МОДЕЛИ / СПЕЦИФИКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ / ПРОЦЕСС МОДЕЛИРОВАНИЯ / ТЕКСТОВЫЕ СЮЖЕТНЫЕ ЗАДАЧИ / ФУНКЦИИ

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Далингер Виктор Алексеевич

В статье рассматриваются вопросы обучения учащихся моделированию, которое выступает как универсальное учебное действие, раскрывается сущность таких понятий как модель, критерии модели, структура модели, специфика математической модели, процесс моделирования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Далингер Виктор Алексеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Обучение учащихся моделированию как универсальному учебному действию при изучении математики»

Постановление администрации края «О порядке определения размера арендной платы за земли государственной собственности на территории Краснодарского края» предусматривается снижение арендной платы за землю на период проектирования и строительства, которое способствует спокойствию бизнесмена на время старта деятельности предприятия. Также в крае действует Закон «О государственном стимулировании инвестиционной деятельности в Краснодарском крае» в нем отражено рассмотрение инвестиционных проектов. Также происходит организация основных работ уполномоченными группами, которые помогут инвесторам в реализации инвестиционных проектов, а также их контролю и регулированию, за своевременным получением инвесторами необходимых согласований и разрешений в государственных и муниципальных органах в организациях Краснодарского края [4, с. 127].

Таким образом, нормативные акты, способствующие развитию предпринимательской деятельности различны. Для наиболее мощного совершенствования бизнеса перед администрацией края встает задача, которая заключается в создании комфортных условий для развития бизнеса. Следует сделать край более выгодным и привлекательным в сравнении с ведущими странами мира, чтобы на пути реализации бизнес-проектов не встречались административные барьеры, а также излишний бюрократизм и другие трудности. Самым положительным и результативным влиянием на бизнес являются правовые акты в области инвестиционной деятельности.

Список использованной литературы:

1 Диалог с властью [Электронный ресурс] сайт. URL : http://oporakubani.ru/dialog-s-vlastyu/ (дата обращения: 20.11.2015).

2 Законодательство России о предпринимательстве [Электронный ресурс] сайт. - URL : http://www.be5.biz/pravo/pmas/06.htm (дата обращения:28.10.2015).

3 О межведомственном комитете по поддержке и развитию малого предпринимательства в Краснодарском крае [Электронный ресурс] сайт. - URL : http://www.rusouth.info/territory2/pack0m/paper-bfgjgg.htm (дата обращения: 19.11.2015).

4 Тихомиров Ю. А. Предприниматель и закон [Текст] / Ю. А. Тихомиров - М. Экономика 2010. 127 с.

© Алексанян К. К., Махова А.В. 2016

Далингер Виктор Алексеевич

доктор педагогических наук, профессор, профессор ОмГПУ,

г. Омск, РФ E-mail: dalinger@omgpu.ru

ОБУЧЕНИЕ УЧАЩИХСЯ МОДЕЛИРОВАНИЮ КАК УНИВЕРСАЛЬНОМУ УЧЕБНОМУ ДЕЙСТВИЮ ПРИ ИЗУЧЕНИИ МАТЕМАТИКИ

Аннотация

В статье рассматриваются вопросы обучения учащихся моделированию, которое выступает как универсальное учебное действие, раскрывается сущность таких понятий как модель, критерии модели, структура модели, специфика математической модели, процесс моделирования.

Ключевые слова

Модель, критерии модели, структура модели, специфика математической модели, процесс моделирования,

текстовые сюжетные задачи, функции.

Российские школы в настоящее время переходят на новые государственный образовательный стандарт (ФГОС) [7, 8, 9] (в 2011 - 2012 уч. г. перешли на новый стандарт второго поколения начальные классы, а в 2015 - 2016 уч. г. - пятые классы).

Если прежний стандарт был ориентирован лишь на формирование у учащихся предметных знаний, умений, навыков, то новый стандарт ориентирует ещё и на вооружение учащихся метапредметными и личностными результатами.

Новый стандарт ставит целью формирование у обучающихся межпредметных понятий. Анализ показывает, что этому способствует овладение учащимися процессом моделирования, которое можно рассматривать как универсальное учебное действие.

Вооружение учащихся умением моделировать различные явления и процессы предполагает ознакомление их с понятием модели, критериями модели, структурой модели, спецификой математической модели, процессом моделирования.

Модель (франц. modele, от лат. modulus - мера, образец, норма), в логике и методологии науки - аналог (схема, структура, знаковая система), определяющая фрагменты природной или социальной реальности.

По мнению А. Б. Горстко: «Модель - это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе познания (изучения) замещается объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его черты» [1, с. 11].

В. А. Штофф под моделью понимает «...такую мысленно представляемую или материально реализованную систему, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает новую информацию об объекте» [10,с. 22].

Выделяют следующие критерии модели [6]:

1) объект М (модель объекта А) выбирается в соответствии с определенной целью;

2) объект М является заместителем объекта А по определённым свойствам, но не тождественен ему, то есть не совпадает с ним;

3) модель имеет не одну интерпретацию;

4) модель должна быть представлена в материализованном виде;

5) модель объекта позволяет получить новые знания об объекте.

Мы отнесли понятие модели к межпредметным понятиям в силу его общности.

В. А. Штофф [10] предлагает классифицировать модели по следующим признакам: способам моделирования (по форме модели); качественной специфике (по содержанию модели).

Классификацию моделей можно провести следующим образом: материальные (физические, аналоговые); идеальные (интуитивные, знаковые (образно-знаковые, математические)).

Заметим, что классификацию моделей ученые проводят, взяв за основу разные признаки: по отраслям науки; по используемому математическому аппарату; по целям моделирования.

Познакомить учащихся с понятием модели можно на разных примерах, например, показать, что модели в геометрии можно рассматривать как копии геометрических объектов, при решении текстовых задач, краткую запись условия задачи в виде чертежа можно назвать моделью текста задачи и т. д.

Под моделированием понимают «.исследование объектов познания не непосредственно, а косвенным путем при помощи анализа некоторых других вспомогательных объектов» [5, с. 20]. Эти вспомогательные объекты и есть модели.

Моделирование в обучении имеет два аспекта: моделирование как содержание, которое учащиеся должны усвоить, и моделирование как учебное действие, средство, без которого невозможно полноценное обучение. Моделирование - один из важнейших путей познания.

Формы моделирования разнообразны и зависят они от используемых моделей и сферы применения моделирования. По характеру модели выделяют предметное и знаковое моделирование.

При предметном моделировании исследование ведется на модели, воспроизводящей определенные геометрические, физические, динамические либо функциональные характеристики объекта моделирования - оригинала.

При знаковом моделировании моделями служат схемы, чертежи, формулы и т. п.

Моделирование предполагает следующие этапы:

- построение математической модели, то есть перевод конкретной ситуации на математический язык;

- работа с математической моделью - решение математической задачи средствами выбранной теории;

НАУЧНОЕ ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ «CETERIS PARIBUS» №3/2016 ISSN 2411-717Х

- интерпретация полученных результатов,

- дополнительная работа с моделью.

Текстовые сюжетные задачи являются благодатным «дидактическим полем», на котором возможно эффективное формирование у учащихся умения моделировать. Не случайно в последнее время говорят о введении элементов моделирования в школьный курс математики в качестве ещё одной содержательно-методической линией. В решении этих задач присутствуют все три этапа моделирования, указанные выше.

Заметим, что традиционно в обучении математике абсолютное большинство времени отводится работе учащихся на втором этапе - внутримодельное решение (решение уравнений, решение неравенств, исследование функций на монотонность, на наибольшее и наименьшее значения и т. д.). Решение же текстовых сюжетных задач предполагает также этап построения модели и этап интерпретации результатов исследования с математического языка на язык исходной ситуации.

Решение текстовых сюжетных задач покажет учащимся возможность описания одной и той же ситуации разными моделями (квадратное уравнение или система двух линейных уравнений с двумя неизвестными; различными числовыми выражениями; различными уравнениями и т. д.), а так же описание различных ситуаций одной и той же моделью.

Текстовые сюжетные задачи позволяют показать учащимся разнообразные виды моделей, описывающих те или иные ситуации. Рассмотрим примеры.

Задача 1. Определить работу, необходимую для запуска ракеты весом P = 1,5 т с поверхности Земли на высоту H = 2000 км.

Решение этой задачи приведет к такой модели Q = PR2 где

R - радиус Земного шара, приближенно равный 6400 км.

Задача 2. В России площадь 17 млн. км. кв. Площадь Якутии 3,1 млн. км. кв. Какую часть России составляет Якутия?

Решение этой задачи приводит к модели, представленной выражением 3,1 : 17 • 100%.

Задача 3. Годовая ставка простых процентов составляет 12,5%. Определите, через сколько лет начальная сумма удвоится.

Решение задачи приводит к такой модели: Pn = P (1+0,125-n), где n - указанное число лет, а P -первоначальная сумма.

Задача 4. Авиалинию, связывающую пункты А и В, обслуживают самолеты трёх типов. Каждый самолет первого, второго и третьего типов может принять на борт соответственно 230, 110 и 40 пассажиров, а так же 27, 12, и 5 контейнеров. Все самолеты, используемые на линии, могут принять на борт одновременно 760 пассажиров и 88 контейнеров. Найдите количество используемых на линии самолетов каждого типа, если их общее число не превосходит 8.

Решение задачи приводит к такой модели:

Г230 х+110 у+ 40 z = 760, { 27 х + 12 у+ 5 z = 88, I x + y + z< 8,

где x - число самолетов первого типа, y - второго типа и z - третьего типа.

Обстоятельный разговор о методике обучения учащихся решению текстовых сюжетных задач читатель найдет в наших работах [2, 4].

Широкое применение в математике имеют модели, представляющие собой различные функции. Функции позволяют описать различные процессы, имеющие характер прямо пропорциональной зависимости, обратно пропорциональной зависимости, квадратичной зависимости, тригонометрической зависимости, логарифмической зависимости, показательной зависимости, степенной зависимости.

Так, например, оплата стоимости телеграммы описывается линейной функцией; движение тела, брошенного вертикально вверх, описывается квадратичной функцией; быстро растущие процессы описываются посредством показательной функцией; медленно затухающие процессы описываются логарифмической функцией; гармонические процессы, описываются тригонометрическими функциями (синус, косинус).

Целесообразно эти модели, задаваемые той или иной функцией, иллюстрировать формулами из физики - это формулы, выражающие различные законы, формулы различных процессов и т. д.

В нашей работе [3] читатель найдет подробный материал о физических формулах, которые можно использовать в математике при изучении тех или иных функций. Список использованной литературы:

1. Горстко А. Б. Познакомьтесь с математическим моделированием. - М.: Знание, 1991. - 160 с.

2. Далингер В. А. Всё для обеспечения успеха на выпускных и вступительных экзаменах по математике: текстовые задачи, решаемые методом составления уравнений: учебное пособие. - Вып. 2. - Омск: Изд-во ОмГПУ, 1996. - 195 с.

3. Далингер В. А. Межпредметные связи математики и физики: пособие для учителей и студентов. - Омск: Изд-во ИУУ, 1991. - 94 с.

4. Далингер В. А. Текстовые задачи на проценты, смеси, сплавы и концентрацию: учебное пособие. - Омск: Изд-во ОмГПУ, 2006. - 170 с.

5. Иванилов Ю. П., Лотов А. В. Математические модели в экономике. - М.: Наука, 1979. - 304 с.

6. Подходова Н. С., Кожокарь О. А., Фефилова Е. Ф. Реализация ФГОС ОО: новые решения в обучении математике: учебно-методическое пособие. - СПб - Архангельск: Изд-во «КИРА», 2014. - 255 с.

7. Федеральный государственный образовательный стандарт: основное общее образование. -http://standart.edu.ru/catalog.aspx?Catalogid=224.

8. Федеральный государственный образовательный стандарт: среднее (полное) общее образование. -http://standart.edu.ru/catalog.aspx?Catalogid=225.

9. Федеральный государственный стандарт начального образования. - URL:Standart.edu.ru.

10.Штофф В. А. Моделирование и философия. - М. - Л.: Наука; Ленинградский отдел, 1966. - 301 с.

© Далингер В. А., 2016

Кучеренко Лилия Владимировна

док. тех. наук, профессор Дальрыбвтуза, г. Владивосток, РФ E-mail: lvk-07@ mail.ru

УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО ФИЗИКЕ

Аннотация

В работе приведен пример проведения учебно-исследовательской работы студентов при выполнении лабораторной работы по физике бакалавров технологических специальностей.

Ключевые слова

Учебно- исследовательская работа студентов, физико- механические свойства сырья, насыпная плотность.

Одна из важнейших задач при подготовке специалистов в высшей школе - это выработка творческого подхода в использовании уже накопленных знаний и приобретение новых сведений. Одной из форм такого подхода к обучению является учебно-исследовательская работа студентов (УИРС ) [1, с. 55]. Основная задача УИРС состоит в том, чтобы привить студентам навыки самостоятельной теоретической и экспериментальной работ, ознакомить их с современными методами научного исследования, техникой эксперимента [2, с. 123]. Особенность проведения учебно-исследовательской работы студентами младших курсов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.